第4节 机械能及其转化
1.机械能及其转化
机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能，机械能的单位是焦耳，用字母J表示.
2.机械能守恒
机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变.
机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化，而没有机械能转化为其他形式的能，也没有其他形式的能转化为机械能.
3.水能和风能的利用
水能：利用水能发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多.
风能：风能也可以用来发电，风吹动风车，可以带动发电机发电.
知识点1 机械能及其转化
1.一架直升飞机悬停在空中，下列对直升飞机能量的分析，正确的是 （ A ）
A.直升飞机具有重力势能 B.直升飞机的动能不断转化为重力势能
C.直升飞机的重力势能不断转化为动能 D.直升飞机的机械能在不断增大
2.如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的过程是 （ A ）
3.射箭运动员用力将弓拉开，人对弓做功，使弓具有了能量.松手后，弓将箭射出，弓的弹性势能转化为箭的动能.
知识点2 机械能守恒
4.一名跳伞运动员在空中匀速降落时，关于他在匀速降落的过程中能量变化的情况，下列说法正确的是 （ D ）
A.动能增大 B.重力势能不变
C.重力势能转化为动能 D.机械能逐渐减小
5.下列现象中机械能没有发生变化的是 （ B ）
A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体从高处自由下落，不计空气阻力
C.火箭加速升空 D.火车沿平直的轨道加速开出车站
6.如图，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为 55 J，则滑到底端的动能是 （ C ）
A.45 J
B.50 J
C.55 J
D.60 J
7.人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动的过程中，动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变.（填“增大”“减小”或“不变”）
知识点3 水能和风能的利用
8.水力发电是现代主要的发电方式之一，修建拦河大坝的目的是升高（填“升高”或“降低”）上游水位，增加水的重力势能，水流下时才能转化为更多的动能，从而带动发电机发电.近几年，宁夏很多地方安装了风力发电设备，风力发电利用的是空气的动能.
9.（大庆中考）神舟十八号载人飞船于2024年4月25日在酒泉卫星发射中心发射成功.中国国旗随神舟十八号载人飞船搭载进入中国空间站，由神舟十八号航天员乘组与神舟十七号航天员乘组进行了太空传递和在轨展示.在飞船加速上升的过程中，若不考虑其质量的变化，下列分析正确的是 （ C ）
A．重力势能增加，动能不变 B．重力势能减少，动能增加
C．重力势能增加，动能增加 D．重力势能不变，动能不变
10.如图，小明和同学们一起荡秋千，下列说法正确的是 （ C ）
A.通过最低点时的动能为零
B.下降过程中的动能不变
C.到达最高点的重力势能最大
D.上升过程中的重力势能减小
11.如图所示是小球在地面弹跳的情景.小球在A点的机械能为120 J，当小球由A点运动到B点时，机械能变为100 J，则小球由B点运动到C点时，其机械能可能为 （ C ）
A.120 J
B.100 J
C.90 J
D.80 J
12.（温州中考）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉.若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能 （ B ）
A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
13.如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的重力势能减小，动能增加.滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能减小（填“增大”“减小”或“不变”）.
14.学习了机械能及其转化的相关知识后，小鹏和同学们做了如下实验：
（1）让钢球在如图1的轨道由A点静止开始自由滑下，弹簧固定在水平轨道末端，钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开.在钢球滚下的过程中，重力势能转化为动能；在钢球被弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为钢球的动能.
（2）若想增大弹簧最大压缩量，提出两点可行的做法：①换用质量更大的小球；
②提高小球的初始速度.
（3）将末端的挡板和弹簧取掉，并将OB向上弯折形成如图2的轨道，再次将钢球沿轨道AOB下滑到达B点后离开轨道，钢球在B点的机械能小于（填“大于”“等于”或“小于”）在A点的机械能.离开B点后最符合题意的运动轨迹是c（填字母）.第4节 机械能及其转化
1.机械能及其转化
机械能： 能、 能和 能统称为机械能，机械能的单位是焦耳，用字母J表示.
2.机械能守恒
机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和 .
机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化，而没有机械能转化为其他形式的能，也没有其他形式的能转化为机械能.
3.水能和风能的利用
水能：利用水能发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的 越大，能发出的电就越多.
风能：风能也可以用来发电，风吹动风车，可以带动发电机发电.
知识点1 机械能及其转化
1.一架直升飞机悬停在空中，下列对直升飞机能量的分析，正确的是 ( )
A.直升飞机具有重力势能 B.直升飞机的动能不断转化为重力势能
C.直升飞机的重力势能不断转化为动能 D.直升飞机的机械能在不断增大
2.如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的过程是 ( )
3.射箭运动员用力将弓拉开，人对弓做功，使弓具有了能量.松手后，弓将箭射出，弓的 转化为箭的 .
知识点2 机械能守恒
4.一名跳伞运动员在空中匀速降落时，关于他在匀速降落的过程中能量变化的情况，下列说法正确的是 ( )
A.动能增大 B.重力势能不变
C.重力势能转化为动能 D.机械能逐渐减小
5.下列现象中机械能没有发生变化的是 ( )
A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体从高处自由下落，不计空气阻力
C.火箭加速升空 D.火车沿平直的轨道加速开出车站
6.如图，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为 55 J，则滑到底端的动能是 ( )
A.45 J
B.50 J
C.55 J
D.60 J
7.人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动的过程中，动能逐渐 ，势能逐渐 ，机械能 .（填“增大”“减小”或“不变”）
知识点3 水能和风能的利用
8.水力发电是现代主要的发电方式之一，修建拦河大坝的目的是 （填“升高”或“降低”）上游水位，增加水的 能，水流下时才能转化为更多的 能，从而带动发电机发电.近几年，宁夏很多地方安装了风力发电设备，风力发电利用的是空气的 能.
9.（大庆中考）神舟十八号载人飞船于2024年4月25日在酒泉卫星发射中心发射成功.中国国旗随神舟十八号载人飞船搭载进入中国空间站，由神舟十八号航天员乘组与神舟十七号航天员乘组进行了太空传递和在轨展示.在飞船加速上升的过程中，若不考虑其质量的变化，下列分析正确的是 ( )
A．重力势能增加，动能不变 B．重力势能减少，动能增加
C．重力势能增加，动能增加 D．重力势能不变，动能不变
10.如图，小明和同学们一起荡秋千，下列说法正确的是 ( )
A.通过最低点时的动能为零
B.下降过程中的动能不变
C.到达最高点的重力势能最大
D.上升过程中的重力势能减小
11.如图所示是小球在地面弹跳的情景.小球在A点的机械能为120 J，当小球由A点运动到B点时，机械能变为100 J，则小球由B点运动到C点时，其机械能可能为 ( )
A.120 J
B.100 J
C.90 J
D.80 J
12.（温州中考）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉.若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能 ( )
A.等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B.大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C.等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D.小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
13.如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的 能减小， 能增加.滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能 （填“增大”“减小”或“不变”）.
14.学习了机械能及其转化的相关知识后，小鹏和同学们做了如下实验：
（1）让钢球在如图1的轨道由A点静止开始自由滑下，弹簧固定在水平轨道末端，钢球下滑到水平面压缩弹簧后又被弹簧弹开.在钢球滚下的过程中， 能转化为动能；在钢球被弹开的过程中，弹簧的 能转化为钢球的动能.
（2）若想增大弹簧最大压缩量，提出两点可行的做法：① ；
② .
（3）将末端的挡板和弹簧取掉，并将OB向上弯折形成如图2的轨道，再次将钢球沿轨道AOB下滑到达B点后离开轨道，钢球在B点的机械能 （填“大于”“等于”或“小于”）在A点的机械能.离开B点后最符合题意的运动轨迹是 （填字母）.
